[发明专利]一种晶圆热处理方法和晶圆

说明书

本发明提供一种晶圆热处理方法和晶圆，晶圆热处理方法包括以下步骤：将晶圆置于惰性气氛中进行预保温处理；将预保温处理后的晶圆以第一升温速率升温至第一温度；再将晶圆置于第一氧化性气氛中，以第二升温速率从第一温度升温至第二温度，第二升温速率小于第一升温速率；将晶圆置于第二氧化性气氛中，以第三升温速率从第二温度升温至第三温度，第二升温速率小于第三升温速率；将晶圆置于惰性气氛中在第三温度下进行一次保温；一次保温结束后以不同的降温速率从第三温度降温至第四温度进行二次保温。通过上述方法，能够得到优良的DZ区域和高密度BMD区域，少子寿命长，间隙铁离子含量低，滑移偏差小的晶圆。

技术领域

本发明涉及晶圆技术领域，特别涉及一种晶圆热处理方法和晶圆。

背景技术

随着集成了1000万个晶体管的16M FLASH和256M DRAM的研制成功，进入了特大规模集成电路(ULSI,Ultra-large Scale Integration)的时代。ULSI电路集成度的迅速增长主要取决于以下两个因素：一是完美晶体生长技术已达到极高的水平；二是制造设备不断完善，加工精度、自动化程度和可靠性的提高已使器件尺寸进入深亚微米级领域。因此更大更完美的硅晶片才能满足ULST的超微小并且高密度的要求。如何避免大硅片中的缺陷，并提供一个优良DZ(Denuded Zone，无杂区)区和高密度BMD(Bulk Micro Defect,体微缺陷)区域的晶圆是非常重要的。

常规CZ(Czochralski)直拉法根据拉速不同可以产生不同的区域，比如，I(Interstitial-Si)区域、V(Vacancy)区域、DSOD(Direct Surface Oxide Defect)区域和COP(Crystal Originated Particle)Free区域等，如图1所示，图1为单晶生长速度和结晶缺陷之间的关系，其中，a表示I区域，b表示V区域，c表示COP Free区域，不同的提拉速度形成不同的区域，图1中沿着箭头的方向提拉速度逐渐增大，提拉速度慢时形成I区域，提拉速度快时形成V区域，提拉速度处于中等速度时形成COP Free区域。常规的缺陷有1)空洞型缺陷：如FDP(Flow Pattern Defect)、LSTD(Laser Scattering Tomography Defect)、COP等；2)间隙型缺陷：如LSEPD(Large Secco Etch Pit Defect)、LFPD(Large Flow PatternDefect)等。在直拉过程中还容易引入氧等杂质。氧析出物要是在器件制作的表面区会使器件特性劣化；然而氧析出的存在也可以作为IG(Internal Gettering,内吸杂)有效位置进行金属等杂质的吸杂，并且可以相应提高器件的强度。

直拉单晶硅一般均含有铁、铜、钴、镍等金属杂质，这些杂质的存在会影响单晶硅的少子寿命(Lifetime),从而影响器件性能。减少金属杂质的方法一般为三种：减小抛光中重金属的引入，低温退火和内吸杂技术。鉴于产量及成本问题，去除抛光单晶硅片中金属杂质一般选取内吸杂技术。

为了得到优良DZ区和高密度BMD区，硅片中众多的缺陷及杂质需要被消除。常规方法一般会选择退火处理或者快速热处理，但是高温处理会导致滑移等问题。虽然现有研究中有不同的热处理方法，达到了一定的处理效果，但是如何在一次热处理中得到去除Fe等金属、减小滑移并且拥有优良DZ区及高密度BMD区的单晶硅片是需要研究的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种晶圆热处理方法，用于得到优良DZ区和高密度BMD区，少子寿命长，间隙铁离子含量低以及滑移偏差小的晶圆。

本发明还提供一种晶圆。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的晶圆热处理方法，包括以下步骤：

步骤S1，将晶圆置于惰性气氛中进行预保温处理；

步骤S2，将预保温处理后的晶圆以第一升温速率升温至第一温度；